三亚垃圾焚烧厂的可研究性报告.docx

精品文档第一章 工程概况工程名称和工程建设单位工程名称：三亚市生活垃圾焚烧电厂工程建设单位：三亚市园林管理局工程概况为保证三亚市的可持续发展，根据目前城市生活垃圾处理设施的实际和城市发展趋势，在对市郊周边地形考察、踏勘选址的基础上，拟建城市生活垃圾焚烧电厂位于三亚市区木棉村，该工程严格按照国家生活垃圾焚烧技术规范要求进行设计、施工和运行,其技术水平达国内先进。根据三亚市垃圾产量预测，工程建设规模设计日处理能力为700t/d，其中工程服务年限为27年。 项目规模：按照一次规划,分步实施的原则,三亚市生活垃圾焚烧电厂工程总投资为57158万元。第二章 项目背景城市概况： 三亚市位于海南省最南端，辖2区5镇5国营农场，总面积1919.6平方公里，海岸线长209.1公里，有10多个岛屿，19个港湾。总人口49.3万人，城市人口18.2万人。 三亚市座落在以山、海、河为特色的自然环境中。山-海-河-城巧妙组合，浑然一体，构成独特的地形地貌特色。独特的地形地貌形成了和谐美丽的景观，为发展旅游业提供了优越的条件。 三亚作为中国的南大门，是中国同东南亚、西南亚、非洲的海上交通枢纽，是中国南疆对外贸易的重要港口和海南省南部的经济中心。 三亚市坚持发展是硬道理，加快国际热带滨海旅游城市的建设步伐，大力调整经济结构，实现了国民经济和社会事业持续、快速、健康发展。GDP连续五年递增10%以上；旅游接待人数年均增长12.5%，旅游总收入年均增长17%；农业总产值连续五年以两位数的高速增长，农林牧渔业总产值年均增长15.5%；高新技术产业发展加快，工业总产值年均增长12%；地方财政收入增加了1.3倍，连续五年以两倍数的速度增长；城乡居民收入大幅度提高；改革开放成效显著，五年来实际利用外资6.8亿美元，是全省利用外资最好的市县之一。 旅游业是三亚市名副其实的支柱产业。三亚先后被评为中国优秀旅游城市、全国卫生先进城市、全国城市环境综合整治优秀城市、全国生态示范区、国际最佳养生城市等荣誉称号。生态环境质量保持全国一流、世界先进水平，城市绿化率达到42%，人均公共绿地16.3平方米，城市建成区26平方公里，城市化水平从38%提高到45。 三亚垃圾产量现状及处理现状：随着社会经济的发展人民生活水平的提高城市人口的增加城市生活垃圾的产生量也在不断地增加生活垃圾产生量平均以每年4.8%的速度持续长2007年城市生活垃圾产生量为16.2万吨，2007年医疗废物产生量为293吨，2007年全市工业固体废物产生量为7634.42万吨，大量城市生活垃圾露天堆放或简易填埋侵占了宝贵的土地资源危害农业生态环境造成地表水体和地下水体的污染影响环境卫生传播疾病引起爆炸事故并产生社会问题城市生活垃圾处理已成为影响人们生存环境和可持续发展的重要因素。三亚市城区生活垃圾的产量近28吨/天，全部运往城东垃圾填埋场进行填埋处理。城东垃圾填埋场于1995年投资建设，1996年建成投产，设计使用年限15年。但随着垃圾产量的增加，该场目前实际承担着全市250多吨的垃圾日处理量，实际使用期限不足两年，即将填满封场。同时，由于建设资金、技术等原因使所建填埋场与国家卫生填埋场的技术要求相距甚远，环境保护设施不到位，特别是垃圾污水得不到有效处理，对周边地区造成一定程度的水污染。城市生活垃圾处理技术方案比选目前我国采用的垃圾处理技术同世界其他国家一样主要采用卫生填埋堆肥焚烧等方法其中大部分城市垃圾采用堆放简易填埋处理卫生填埋机械化堆肥焚烧处理也有部分应用同时垃圾的资源化综合利用也逐渐受到重视做了一些有益的尝试例如杭州天子岭垃圾填埋场建成了国内第一个填埋气体发电厂北京市造纸七厂成为再生纸定点生产企业根据2001国家环保总局对全国30个省自治区直辖市的329个城市生活垃圾处理处置设施的调研。卫生与准卫生填埋场处理规模为94674t/d 占52.8% 完全符合标准要求的占8.9% 基本符合要求的占43.9% 其中完全符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB16886-1997 中“生活垃圾填埋场工程设计环境保护要求”的卫生填埋场有16个基本符合标准要求具有防渗工程能进行氧化塘或沉淀池处理的卫生填埋场有115个。简易垃圾填埋场处理规模为72737d/t 占40.5% 简易垃圾填埋场有157个，堆肥厂处理规模为6017t/d 占3.4% 堆肥厂有21个，各类垃圾焚烧厂处理规模为3920t/d 占3.3% 垃圾焚烧厂有20个。 发达国家城市生活垃圾处理方式比例（%）国 家焚 烧卫生填埋再生利用英 国990/法 国424810日 本74主要为焚烧灰渣11美 国177211德 国356035加拿大78211 第三章 城市生活垃圾处理技术方案比选城市生活垃圾处理方式分析国内外城市生活垃圾处理方法很多，主要有堆肥、焚烧、卫生填埋、分类回收及综合处理等。近年来，生活垃圾综合处理已引起越来越多的重视，但迄今为止应用最广泛的仍是前三种方法。堆肥处理技术类型。作为城市生活垃圾处理手段之一，堆肥就是把生活垃圾中可生物降解的有机物部分进行生物分解，城市生活垃圾中可堆肥物主要是厨余垃圾及落叶等植物类垃圾。目前，常用的生活垃圾堆肥系统主要为自然通风静态堆肥和强制通风动态堆肥。动态堆肥系统由于运行成本高等因素，应用较少。堆肥处理技术与设备。目前应用较多的是一些机械化程度低，低成本堆肥系统，大部分生活垃圾堆肥处理场采用自然通风静态好氧发酵堆肥技术。其特点是工艺简单、使用机械设备少、投资少、操作简单、运行费用低，但同时也存在堆肥质量不高、堆肥筛上物未得到处理，气味及污水对周围环境影响较大（如臭味、蚊蝇难以控制等），其应用也受到一定限制。堆肥原料。由于城市生活垃圾缺乏有效的分类收集，不能有效地将厨余物等有机质分离出来。取制作堆肥的生活垃圾中含有较多玻璃、电池等有毒有害垃圾。堆肥产品。堆肥产品质量不高、肥效低、销路不畅，严重制约了生活垃圾堆肥处理技术的推广。目前，许多堆肥厂都面临着关、停的困境。堆肥处理的利弊。生活垃圾堆肥处理对保护环境、促进生态良性循环最为有利；缺点是运行成本高，产品销路差，造成大多数堆肥生产企业运转困难。目前，堆肥处理在全世界生活垃圾处理中所占比例较低，小于10%，在我国小于1.5%。焚烧处理技术类型。目前，城市生活垃圾焚烧在发达国家应用主要有全量焚烧系统、垃圾衍生燃料、块装组合式焚烧系统和流化床焚烧炉、热解等。生活垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术的基础上，结合我国生活垃圾特性的研究，设备国产化已取得一定的进展。主要缺点：资金短缺。制约焚烧方法发展的重要原因还在于焚烧厂的建设一次性投资太大，以及建成后的运行成本太高，这些都是制约焚烧在大城市发展的瓶颈。缺乏可靠、实用的国产化焚烧处理技术。由于城市中大部分城市生活垃圾还是混合收集，生活垃圾中有机物含量高达60%，且含水率较高，导致生活垃圾热值较低，而焚烧要求生活垃圾的低位热值在800千卡/公斤以上。单位处理能力投资成本和运行费用都较高、废气处理投入大。焚烧处理的应用前景。生活垃圾焚烧处理具有占地小，场地选择易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底，由于城市土地资源越来越宝贵，应用前景将越来越宽；生活垃圾的成份不断变化，生活垃圾中高热值可燃物含量不断增加；我国不断进行垃圾焚烧处理相关技术的开发研究。卫生填埋处理技术类型。所谓卫生填埋，就是能对生活垃圾渗滤液和填埋气体进行有效控制，并可防止二次污染的填埋方式。防渗处理是生活垃圾卫生填埋场防止渗滤液污染地下水所采取的基本手段，也是选址和建设要考虑的重要因素之一。垃圾渗滤液的现场处理并达标排放，处理工艺较复杂，投资和运行成本较高，因此，要求从填埋场管理和填埋工艺等方面采取措施尽可能减少污水产生量。运营管理和监督。生活垃圾卫生填埋场的运营需要综合的管理技术，填埋场的污染控制很大程度上取决于管理水平的好坏，对填埋场的运营管理要形成完整的体系。卫生填埋处理的利弊。生活垃圾填埋处理是城市生活垃圾处理的一种主要方式，在我国的生活垃圾处理手段中一直占有重要地位，并且在今后相当长时间内还将处于垃圾处理的主导地位。因其单位投资相对较低，运行费用也较低，处理量有一定弹性，为世界各国普遍采用；缺点是耗用大量土地。垃圾渗滤液较难处理。填埋气体若处置不当，会引发爆炸事件。海南市生活垃圾处理技术选择根据我国国情，城市生活垃圾处理方式有卫生填埋、堆肥、焚烧三种。垃圾卫生填埋处理是垃圾的最终处置方式，具有处理量大，工艺较简单，建设投资较省等优点。由于垃圾填埋库区占地面积大，一般远离城镇垃圾产生区，因而运输成本偏高，被填埋的垃圾渗滤液污水处理较难。堆肥处理是垃圾无害化和资源化的典型，但处理量受市场需求影响，且堆肥前后的残余仍需处理（一般运至填埋场处理）。垃圾焚烧具有充分减量的优点，但投资大，运行费用高，一般的城市财力尚难以承担。三种处理方式综合比较见表2-2。 三种处理方式综合比较表处理方式卫生填埋堆 肥焚 烧场址要求远离城镇和人口密集区，距人类生产生活区800m以上。基本无要求 城市的下风向技术要求一 般较 高高对垃圾要求所有垃圾有机垃圾有机垃圾投资成本1030元/吨34万元/吨/天4080万元/吨/天运行成本1525元/吨2030元/吨100180元/吨 三种处理方式综合比较表（续）处理方式卫生填埋堆 肥焚 烧主要优点1.工艺简单 2.具有可利用及资源化潜力 3.管理方便4.运行费用低 5.单位垃圾处理投资额低 6.处理量能在较大范围内波动。1.垃圾资源化率及无害化率高 2.改良土壤,保护环境3.经营得法,可产生一定的经济效益 4.单位垃圾处理投资费用中等,副产品可作土壤改良剂,并做到减量化与资源化,节省了宝贵的土地资源。1.无害化彻底 2.垃圾减量90%以上 3.占地面积小 4.可利用焚烧余热发电 5.可就近处理。主要缺点1.污水处理复杂 2.需占用较大的土地面积 3.渗滤水处理量多,达标难度大 4.填埋气体污染大气,处置不当有爆炸危险。1.季节性运行 2.需较多生产周转场地和仓储 3.生产成本较高不易产生利润 4.需要预处理。1.设备复杂 2.防大气污染难度大,运行费用高 3.单位垃圾处理投资高 4.处理量固定,对垃圾热值有要求 5.需要预处理。适用条件1.远离人类居住区,能形成封闭环境 2.有足够的覆盖用土 3.山洪和潮水不会形成对填埋场的危害。1.当地具有良好的堆肥使用历史和习惯 2.有一套生产经营的良好班子 3.垃圾的有机质含量达到45%。1.经济发达地区 2.管理人员素质高3.垃圾热值达到焚烧要求(根据各炉型)。三种城市生活垃圾的处置方式，都可以达到垃圾无害化处理的目的。从资源化角度分析，垃圾高温堆肥最佳。垃圾返回大自然，改良土壤，用于农肥，伴随着无公害农业的兴起及高效复合肥料的推广普及，垃圾堆肥将具有更为广大的发展前景。从减量的角度分析，垃圾焚烧处理是较为彻底的减量方式，其减量幅度达90%左右，且在三种处理方式中，垃圾焚烧厂占用土地最少，约为填埋处理方式几十分之一，为同规模堆肥厂的几分之一，这对于土地资源较为紧张的地区具有较大的吸引力。城市生活垃圾处理对策的确定除了考虑城市生活垃圾成份特性外，还要考虑城市经济发展、技术水平、区域自然条件和社会环境。综合分析海南市的现状：（1）海南市现有的生活垃圾收集方式仍以袋装混合收集为主，不利于堆肥处理，另外堆肥处理还存在堆肥制品的销售渠道和价格问题。这方面已有沉痛教训，值得注意。（2）海南市现有的三座生活垃圾卫生填埋场，而实践证明，到目前为止，卫生填埋场不仅占用大量的土地，更为严重的是，一旦处理不当会造成地下水等直接危及广大人民群众生命的环境污染。（3）海南市现有生活垃圾的物化组成以塑料为主，占40.2%，利于焚烧处理，焚烧减量化效果明显。（4）海南市现有生活垃圾的低位热值约4000kJ/kg, 高位热值约7500 kJ/kg，目前的焚烧处理技术水平，能够处理低位热值低于1000kcal/kg(4180 kJ/kg)的生活垃圾，城市生活垃圾处理及污染防治技术政策规定，进炉垃圾低位热值应高于3500 kJ/kg，这样才能保持稳定自燃的基本要求。显然，海南市现有生活垃圾的热值满足基本的要求。所以，现阶段海南市生活垃圾处理应以焚烧+卫生填埋为主，首先建设垃圾焚烧电厂，优先解决城市生活垃圾处理出路问题，同时还能够变废为宝，向城市体统部分电能。在建立垃圾焚烧电厂的同时，根据社会经济发展做好垃圾处理综合利用规划，促进可持续发展。第四章 生活垃圾焚烧电厂工程余热锅炉及参数选择余热锅炉：由于高温烟道气对余热锅炉换热管有腐蚀作用，故八十年代前期的焚烧炉的余热锅炉一般采用1.4-1.8MP的低压锅炉（如深圳市第一座垃圾焚烧厂的一期工程）。在蒸汽压力、温度较低的情况下，可以减少管壁的腐蚀，延长使用寿命。近年来由于焚烧工艺与设备材料的不断改进，已逐步改用2.4-3.9MPa的低中压锅炉，蒸汽压力与温度提高后，以产生更多的电能与经济效益，减少能量的浪费。根据垃圾的低位热值和含水量，可以推荐下列设计参数：焚烧炉类型：逆推式炉排炉 处理垃圾能力：200吨/日.炉 焚烧炉的适应范围： 垃圾低位热值 最高7500KJ/Kg 最低4000KJ/Kg 设计点5800KJ/Kg 水份：4060% 不可燃份：2025% 蒸汽产量：设计点产汽量约15t/h（一台炉）最大产汽量18t/h（一台炉） 炉渣的灼烧减量：4%汽轮发电设备选型由于目前国家政策鼓励垃圾焚烧厂并网供电，并可不调峰。售电收入是垃圾焚厂的主要经济来源，应考虑将焚烧产生的全部热能转化为电能，因此选择了凝式发电机组，凝汽式汽轮发电机组是把发过电的蒸汽凝成水再送回锅炉，烧成蒸汽再回来发电为此，可以选用汽轮机厂生产的凝式机组。选用这种型式机组有以下优点：1.凝式机组的工况可以在比较大的范围内变动，如果压力、温度或蒸汽产量有所波动（例如初期试车或大修期中几台炉不能同时运时）发电机仍能运行，比较机动。2.可以将全部蒸汽用于发电，产生更多的电能和效益。3.本厂自用的低压蒸汽在凝式机组的中抽级引出，简化了设备，节约了能量，而且更为灵活。4.凝汽式汽轮发电机组是把发过电的蒸汽凝成水再送回锅炉，烧成蒸汽再回来发电 可减少资源的消耗，节约成本汽轮发电组的选配方案技术参数机型：FC12-3.8/(1.0) 进汽参数：3.8MPa(a)/390机组效率表运行条件汽机进汽量(h/t)非调抽汽参数电功率(KW)汽 耗(kg/kw.h)热耗(KJ/kw.h)压力MPa(a)汽量(h/t)双炉抽汽360.77670715.1011930.42三炉抽汽541.159107525.0211723.77汽轮发电机组选配方案第一方案：29MW机组优点：当焚烧炉产生的蒸汽为最大时，两机均投入，发电量可17251KW；当一台焚烧炉检修时（一年内每一台都有一个月的检修期），可投入一台900KW发电机组，这时可安排另一台9MW发电机组检修。二台机组的组合灵活，每台机组可以运行在较佳的工况条件。缺点：较一台机组多投入了设备费和相应配套的自动控制系统的费用。第二方案：118000KW机组优点：能满足最大蒸汽量的发电能力，较一台操作简便。投资省。缺点：当一台焚烧炉检修时，由於蒸汽量的减少，机组的运行工况略差一些，为满负荷的5060%。当汽机检修或故障时，将不能发电，损失太大，不仅损失了发电的经济效益，厂用电还要外电网供给。综合以上情况，由於第二方案的缺点：（1）汽机可能不在最佳经济点运行；（2）检修期不发电，在23年内损失的费用相当於第一方案中设备增加的费用。粗略估算每年20天的检修期不发电损失费为9000KW24h0.52元/KW.h20=约225万元。所以本报告建议采用29000KW汽轮发电机组的方案。电气主接线计划装设三台处理能力为700吨/日的焚烧炉，根据工艺的不同方案，汽轮发电机组可以配一台18000KW或两台9000KW 的机组，主接线方案有下列三种方式可供选择：(1) 第一方案：配两台9000KW汽轮发电机组，10KV系统采用单母线接线。二回10KV联络线接入地区变电所，分期施工，见图。(2) 第二方案：配两台9000KW汽轮发电机组，10KV系统采用单母线分段接线。二回10KV联络线接入地区变电所，同时施工，见图。(3) 第三方案：配一台18000KW汽轮发电机组，10KV系统采用单母线接线。二回10KV联络线接入地区变电所，同时施工， 分期施工均可，见图。厂区内设两台1600KVA的厂用变压器供全厂用电设备，并设一台400KW柴油发电机作为备用电源在失去外电源的情况下供电给全厂重要负荷，保障整个系统安全。第五章 工程投资估算及技术经济 工程投资估算生活垃圾焚烧电厂估算投资为57158万元，其中工程直接费用28589万元。征地及补偿费15987万元，工程预备费12582万元。资金筹措项目总投资57158万元，土地征购及补偿费占总费的33.6%,工程直接费用占55.4%，项目建设资金主要采用BOT的方式，向社